Problema para determinar el tipo de perfil, el tirante normal del canal, el tirante crítico y dibuje el perfil de la superficie libre del agua.

Problema para determinar el tipo de perfil, el tirante normal del canal, el tirante crítico y dibuje el perfil de la superficie libre del agua.
Ejemplo:
Un canal trapecial de b=20ft, talud m=2:1,So=0.0016,/seg, n=0.025. Calcular el perfil de remanso, creado por una presa que mantiene el agua a una profundidad de 5 ft, inmediatamente atrás del dique, el extremo aguas arriba del perfil esigual a una profundidad de 1%más grande que el tirante normal. Mediante el método de integración gráfica, determinar el tipo de perfil, el tirante normal del canal, el tirante crítico y dibuje el perfilde la superficie libre del agua.
Datos:
b=20ft
Talud m=2:1
So= 0.0016
Q= /seg
n=0.025
Profundidad = 5ft
α = 1:1

Solución: cálculo de tirante normal dn:






Por medio de tanteos seobtendrá dn:
Proponer dn=3.36ft



Por tanto el tirante propuesto es el correcto pero el problema indica que la profundidad del agua debe ser 1% mayor que el tirante normal por lo que:Calculo del tirante crítico dc, en el canal de sección trapecial.



Se procede por medio de tanteos a encontrar el valor dc, por ello se propone un dc = 2.148ft:


Por lo tanto se dice que eltirante propuesto es correcto.
Como d˃dn˃dc, el flujo es subritico y el tipo de perfil es M1.
Determinación de las constantes Kn y Zc:








Tabla de cálculo de la superficie libre del agua,mediante el método de integración gráfica.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
d
T
A
P
R

K
Z
dx/dy
∆A

5.0
40
150
42.36
3.54
2.32
20,713.82
290.47
763
0
0
4.8
39.2
142.0841.4656
3.43
2.27
19,194.42
270.49
794
156
156
4.6
38.4
134.32
40.5712
3.31
2.22
17,735.14
251.21
837
163
319
4.4
37.6
126.72
39.6768
3.19
2.17
16,335.40
232.63
898
174
4924.2
36.8
119.28
38.7824
3.08
2.11
14,994.61
214.75
996
189
682
4.0
36
112
37.888
2.96
2.06
13,712.22
197.55
1148
214
896
3.8
35.2
104.88
36.9936
2.84
2.00
12,487.69...